稳定工作点的放大电路

5.5

稳定工作点的放大电路（P165）5.5.1温度对工作点的影响温度升高UBE减小ICBO增大β增大IC增大放大器静态工作点不稳定的原因①环境温度的变化(主要原因)②晶体管的更换③电路元件的老化④电源的波动采取措施为了稳定静态工作点，通常可以采取以下三种措施。还有一种是在偏置电路中采取温度补偿措施。一种是将放大器置于恒温装置中但造价太高。另一种是在直流偏置电路中引入负反馈来稳定静态工作点。(Rb1和Rb2近似串联)

UBQ>>UBEQ

+VCCRcICQIEQUCEQ

Rb1Rb2IRbIBQUBEQecb+_+_Re(a)UBQ5.5.2分压式电流负反馈偏置电路当电路参数满足以上两个条件时，静态电流IEQ将主要由外电路的参数VCC、Rb1、Rb2、Re来确定，而与晶体管参数β、ICBO、UBE几乎无关。因而大大提高了静态工作点的稳定性。习惯上把上面两式叫做工作点稳定条件。UBQ>>UBEQ1、工作原理P1672、射极偏置电路的分析计算在图(a)的射极偏置电路中，如果电路参数满足稳定条件时可以近似估算。因而可以列出UCEQ=VCC－ICQRc－IEQRe=VCC－ICQ(Rc+Re)+VCCRcICQIEQUCEQ

Rb1Rb2IRbIBQUBEQecb+_+_Re(a)UBQ5.5.3稳定工作点的共射极放大电路（交流通路分析）1、电压放大倍数

从图

(a)所示的微变等效电路可得R’L=Rc//RL

IiIbIcUoIeIRb1IRb2UiRb1Rb2ReRcRLRiRoβIb(a)微变等效电路rbe+_+_电路的电压放大倍数比固定偏流偏置电路接成的共射极放大电路的电压放大倍数小得多。这是由于输入信号中有相当一部分降落到Re上。仅有一部分加在基-射极转换成和输出。射极电阻Re越大，稳定工作点的作用就强，放大倍数的下降也就越多。为了解决放大倍数下降的问题，通常在Re的两端并联上一个大容量电容（约为几十到几百微法）。电容Ce对交流信号呈现很小的容抗，对交流电流近似起短路作用，所以电容Ce称为射极旁路电容。1、电压放大倍数

+VCCRcRLRb1Rb2C1C2+_+_Re射极偏置的共射极放大电路

UiUoCe1、电压放大倍数

1、电压放大倍数

IiIbIcUorbeUiRb1Rb2RcRLRiRoβIb(b)有Ce时电路的微变等效电路+__+2、输入电阻和输出电阻

对于有旁路电容Ce的情况，从微变等效电路可得

在Rb1//Rb2>>rbe时

Ri=Rb1//Rb2//rbe

Ri≈rbe

用直接观察的方法可知输出电阻

Ro=Rc

IiIbIcUorbeUiRb1Rb2RcRLRiRoβIb(b)有Ce时电路的微变等效电路+__+[例5-4]电路如图

(a)所示。晶体管T的UBE=0.7V，β=50。求：①静态工作点；②电压放大倍数；③最大输出电压幅值；④不接电容Ce时的。⑤若选用β=100的晶体管，重新估算①、②两项。+VCCRcCeRLRb1Rb2C1+_+_ReUiUo20kΩ2kΩ4kΩ2kΩ10kΩ30μF30μF100μFC2(a)放大电路解：①

ICQ=βIBQ=50×0.0323=1.62(mA)UCEQ≈VCC－ICQ(Rc+Re)=12－1.62×4=5.5(V)

[例5-4][例5-4]IiIbIcUorbeUiRb1Rb2RcRLRiRoβIb(b)微变等效电路+__+②

③

UR=UCEQ－UCES=5.5－1=4.5(V)UF=ICQR’L=1.62×(2//4)=2.16(V)

故

Uomax=min{UR，UF}=2.16(V)④当不接Ce时

可见，在不接旁路电容Ce时很小。

[例5-4]⑤若换一个β=100的晶体管，则ICQ=βIBQ=101×0.0163=1.63(mA)

UCEQ≈VCC－ICQ(Rc+Re)=12－1.63×4=5.46(V)[例5-4]可见更换不同β的晶体管，几乎不影响电路的静态工作点电流IEQ、ICQ和集-射极电压UCEQ，只有IBQ随着β的改变而变化。β增大对电压放大倍数的影响如下：换成β=100的晶体管后，电压放大倍数略有增加。

[例5-4]除了利用负反馈来稳定工作点以外，还有一种稳定工作点的方法称为补偿法。这种方法是利用二极管和热敏电阻等温度敏感元件的温度特性来补偿晶体管参数随温度的变化，从而使静态工作点趋于稳定。5.5.4用补偿法稳定静态工作点

在分压式电流负反馈偏置电路中，在Rb2支路中串联一个半导体二极管，如图所示。这种电路利用二极管的正向电压随温度的变化去抵消晶体管UBEQ随温度变化的影响，来稳定静态工作点。5.5.4用补偿法稳定静态工作点

Rb1Rb2UDRcReIIBQIEQTD+_二极管基极补偿电路

+VCC电路工作原理由于I>>IBQ，因此忽略IBQ的分流作用，得到Rb1Rb